Endotoxine definitie en standaardisatie
(b) de specificiteit van de metazoan respons op LPS (via TLR4) staat los van andere responsen (zoals op porines die TLR2 activeren of flagellen die TLR5 activeren)
(c) het omvat de rol van endotoxine bij het tot stand brengen en handhaven van de asymmetrie van het OM in verhouding tot PL’s
(d) zijn bestaan als een enkelvoudige structuur los van en grenzend aan andere OM-structuren zorgt voor een contrast in termen van structuur, functie en immuunreactie (TLR-activering).
Er moeten inspanningen worden geleverd om nieuwe tests te ontwikkelen waarmee significante niet-LPS membraanbestanddelen kunnen worden opgespoord. Dit vormt een kritiek onderscheid. In plaats van een “natuurlijke endotoxine” te ontwikkelen die bestaat uit ongezuiverde “celwand”-bestanddelen waarvan alleen endotoxine kan worden opgespoord, zouden de afzonderlijke bestanddelen (endotoxine, fosfolipiden, porines, flagelline, enz.) hun eigen tests en normen moeten hebben als middel om de mogelijkheden voor microbiologische controle op besmetting uit te breiden. Dit zou zorgen voor de nodige redundantie, terwijl vandaag het hele gewicht van het opsporen van subcellulaire gram-negatieve bacteriële artefacten op endotoxine valt.
Geschikte normen voor onzuiverheidstests zijn een belangrijk onderdeel van analytische tests. Volgens USP <> is een onzuiverheidsmengsel dat als “natuurlijke endotoxine” wordt aangeduid, geen endotoxine, maar een mengsel dat endotoxinen, eiwitten, fosfolipiden, nucleïnezuren en porinen kan bevatten. De huidige tests op basis van Limulus zijn specifiek voor endotoxine, niet voor celwand- of cytoplasmatische bestanddelen die geen endotoxine zijn; deze specificiteit is inherent aan zowel de Limulus Factor C als de zoogdier TLR4-detectiearchitectuur. De definitie van endotoxine is een discipline-overschrijdende definitie en niet een die terloops kan worden geherdefinieerd.
Kevin Williams werkte 30 jaar voor Eli Lilly en ontwikkelde QC-tests voor endotoxinedetectie, procescontrole en controlestrategieën van grondstoffen/excipiënten en containers/omsluitingen. Hij schreef en redigeerde de 2e en 3e editie van het boek, Endotoxins. Hij werkt momenteel voor Hyglos-bioMérieux.
1. USP40-NF35 (Officieel per 1-mei-2018)
2. Wang X, Quinn, PJ. Lipopolysaccharide: Biosynthetische pathway en structuurmodificatie. Progress in Lipid Research 2010; 49: 97-107.
3. Ranf S. Immune Sensing of Lipopolysaccharide in Plants and Animals: Same but Different, PLOS Pathogens 2016.
4. Esparza et al. Endotoxine-albumin complexen dragen endotoxine monomeren over aan MD-2 resulterend in activatie van TLR4, Innate Immunity, Innate Immun. 2012. 18(3): 478-491.
5. Ryu et al. Reconstruction of LPS transfer cascade reveals structural determinants within LBP, CD14, and TLR4-MD2 for efficient LPS recognition and transfer. Immunity 2017. 46, 38-50.
6. Berezin et al. Replacing a Century Old Technique – Modern Spectroscopy Can Supplant Gram Staining. Scientific Reports 2017. 7: 3810.
7. Henderson et al. The Power of Asymmetry: Architecture and Assembly of the Gram-Negative Outer Membrane Lipid Bilayer. Annu. Rev. Microbiol. 2016. 70:255-78.
8. Ursell et al. Analysis of Surface Protein Expression Reveals the Growth Pattern of the Gram-Negative Outer Membrane. PLoS Comput Biol., v.8(9); 2012 sept. PMC3459847`
9. Jaroslawski et al. High-resolution architecture of the outer membrane of Gram-negative bacteria Roseobacter denitrificans, Molecular Microbiology 2009. 74(5), 1211-1222.
10. Oestreicher, Taoka, en Fukumori. A comparison of the surface nanostructure from two different types of gram-negative cells: Escherichia coli en Rhodobacter sphaeroides, Micron 2015. 72, 8-14.
12. Liu et al. Immunogenic characterization of outer membrane porins OmpC and OmpF of porcine extraintestinal pathogenic Escherichia coli. FEMS Microbiol Lett 2012. 337: 104-111.
13. Pérez-Toledo M. Salmonella Typhi Porins OmpC and OmpF Are Potent Adjuvants for T-Dependent and T-Independent Antigens. Front Immunol. 2017. 8: 230.